KR100580471B1 - Rack shift variable controller of steering system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조향장치의 랙변위 가변장치는, 피니언과 맞물리는 제1랙과; 타이로드과 결합되는 제2랙과; 상기 제1랙의 선단에 형성된 캠과; 상기 캠의 곡면을 따라 선회운동하는 링크부재와; 상기 링크부재의 선회운동을 직선운동으로 변환하여 상기 제2랙을 직선운동시키는 로드를 포함하여 구성되어, 조향기어의 작은 랙변위에 대한 휠의 조향각을 작게 만들어주고, 조향기어의 큰 랙변위에 대한 휠의 조향각을 크게 만들어 줌으로써, 직진시에 조향휠이 민감하게 작동할 뿐만 아니라 주차도 용이하게 하는 효과가 있다.The rack displacement variable apparatus of the steering apparatus includes a first rack meshing with the pinion; A second rack coupled with the tie rod; A cam formed at the front end of the first rack; A link member pivoting along the curved surface of the cam; And a rod for linearly moving the second rack by converting the rotational motion of the link member into a linear motion, thereby reducing the steering angle of the wheel with respect to the small rack displacement of the steering gear, and the large rack displacement of the steering gear. By making the steering angle of the wheel larger, the steering wheel operates sensitively when going straight, and also has an effect of facilitating parking.

Description

조향장치의 랙변위 가변장치 {Rack shift variable controller of steering system} Rack shift variable controller of steering system             

도 1은 본 발명에 따른 랙변위 가변장치가 구비된 조향장치의 구성도,1 is a block diagram of a steering apparatus provided with a rack displacement variable according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 랙변위 가변장치의 구성도,2 is a configuration diagram of a rack displacement variable device according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 랙변위 가변장치의 작동결과를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the operation result of the rack displacement variable apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 조향핸들 12 : 조향축10: steering wheel 12: steering shaft

14 : 피니언 16 : 제1랙14: pinion 16: the first rack

18 : 캠 19 : 서브프레임18: Cam 19: Subframe

20 : 링크부재 22 : 롤러20 link member 22 roller

24 : 스프링 26 : 제2랙24: spring 26: second rack

28 : 로드 30 : 휠28: Load 30: Wheel

본 발명은 조향장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 조향기어의 작은 랙변위에 대한 휠의 조향각을 작게 만들어주고, 조향기어의 큰 랙변위에 대한 휠의 조향각을 크게 만들어 주는 조향장치의 랙변위 가변장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering apparatus, and more particularly, to reduce the steering angle of the wheel to the small rack displacement of the steering gear, the rack displacement variable of the steering apparatus to make the steering angle of the wheel to the large rack displacement of the steering gear. Relates to a device.

일반적으로, 랙 피니언형 조향장치는 선형으로 이루어진다. 즉, 피니언의 회전각도와 랙 변위가 선형으로 이루어지는 구조이다.In general, the rack pinion type steering device is linear. That is, the rotation angle and rack displacement of the pinion are linear.

그러나, 주차와 같은 상황에서는 조향을 크게 하는데, 이와 같은 상황에서는 조향 핸들의 조향각에 대한 휠의 조향각이 선형일 필요가 없다.However, steering is large in situations such as parking, in which case the steering angle of the wheel relative to the steering angle of the steering wheel need not be linear.

즉, 조향 핸들의 조향각이 작을 때에는 휠의 조향각과 일정한 비율을 유지하지만 조향 핸들의 조향각이 클때에는 휠의 조향각을 크게 증가시켜서 주차를 쉽게 하는 기능이 필요하다.That is, when the steering angle of the steering wheel is small, it maintains a constant ratio with the steering angle of the wheel, but when the steering angle of the steering wheel is large, a function to easily park by increasing the steering angle of the wheel is required.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 조향기어의 작은 랙변위에 대한 휠의 조향각을 작게 만들어주고, 조향기어의 큰 랙변위에 대한 휠의 조향각을 크게 만들어 줌으로써, 직진시에 조향휠이 민감하게 작동할 뿐만 아니라 주차도 용이하게 하는 조향장치의 랙변위 가변장치를 제공해주는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, to make the steering angle of the wheel to the small rack displacement of the steering gear, and to increase the steering angle of the wheel to the large rack displacement of the steering gear. The purpose of this invention is to provide a rack displacement variable device of the steering system which not only operates the steering wheel sensitively when going straight, but also facilitates parking.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조향장치의 랙변위 가변장치는, 조향축 선단에 구비된 피니언과 맞물리는 랙에 의해 상기 피니언을 통해 전달되는 회전력이 타이로드로 전달되어 휠을 회동시키는 조향장치에 있어서, 상기 랙은 상기 피니언과 맞물리는 제1랙과, 상기 타이로드에 결합되는 제2랙으로 이루어지고;
상기 제1랙의 선단에는 소정의 프로파일을 가지는 캠이 결합되며;
상기 캠과 상기 제2랙 사이에는 상기 캠의 프로파일을 따라 종속적인 선회운동을 하는 링크부재가 설치되고;
상기 링크부재는 중앙 부위가 차체에 피벗지지되어 회동가능하게 설치된 한 쌍의 L자형 바아로 이루어지고, 상기 L자형 바아의 각각의 일측 선단에는 상기 캠의 프로파일에 대해 구름 접촉을 하는 롤러가 구비되며, 상기 캠의 프로파일과 구름 접촉을 하는 한 쌍의 L자형 바아의 일측 선단 사이에는 이들을 탄력적으로 당겨 상기 롤러가 상기 캠의 프로파일에 밀착되게 하는 스프링이 설치되고, 상기 L자형 바아의 타측 선단에는 각각 상기 제2랙의 일측 선단과 연결되는 로드가 설치된 것을 특징으로 한다.Rack displacement variable device of the steering apparatus according to the present invention for achieving the object as described above, the rotational force transmitted through the pinion by the rack engaged with the pinion provided at the front end of the steering shaft is transferred to the tie rod wheel A rotating steering device, comprising: a rack comprising a first rack engaged with the pinion and a second rack coupled to the tie rod;
A cam having a predetermined profile is coupled to the front end of the first rack;
A link member is provided between the cam and the second rack to perform a dependent pivoting motion along the profile of the cam;
The link member is composed of a pair of L-shaped bar pivotally supported by the central portion of the vehicle body is installed rotatably, each of the one end of the L-shaped bar is provided with a roller for rolling contact with the profile of the cam And a spring is installed between one end of the pair of L-shaped bars that make rolling contact with the profile of the cam so that the rollers are brought into close contact with the profile of the cam, and the other ends of the L-shaped bars are respectively provided. A rod is connected to one end of the second rack.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 랙변위 가변장치가 구비된 조향장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 랙변위 가변장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a steering apparatus with a rack displacement variable according to the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of a rack displacement variable apparatus according to the present invention.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 조향핸들(10)에 의해 회전하는 조향축(12)의 선단에 구비된 피니언(14)에는 제1랙(16)이 맞물려 있고, 상기 제1랙(16)은 차체 서브프레임(19)에 직선운동 가능하도록 고정되어 있다.1 and 2, the first rack 16 is engaged with the pinion 14 provided at the tip of the steering shaft 12 that is rotated by the steering wheel 10. 16 is fixed to the vehicle body subframe 19 so that linear movement is possible.

그리고, 상기 제1랙(16)의 선단에는 소정의 프로파일을 가지는 캠(18)이 결합되어 있고, 이 캠(18)의 프로파일을 따라 종속적인 선회운동을 하는 링크부재(20)가 차체 서브프레임에 회동가능하게 고정되어 있다.In addition, a cam 18 having a predetermined profile is coupled to the front end of the first rack 16, and the link member 20, which makes a dependent pivoting movement along the profile of the cam 18, has a body subframe. It is fixed to rotatable.

즉, 상기 링크부재(20)는 중앙 부위가 차체에 피벗지지되어 회동가능하게 설치된 한 쌍의 L자형 바아로 이루어지고, 상기 L자형 바아의 각각의 일측 선단에는 상기 캠(18)이 직선운동할 때 캠(18)의 프로파일에 대해 밀착되어 구름 접촉을 하는 롤러(22)가 구비되어 있고, 상기 링크부재(20)의 일측에는 상기 한 쌍의 롤러(22)가 캠(18)의 프로파일에 대해 항상 밀착되도록 상기 링크부재(20)의 일측 선단부위를 당겨주는 스프링(24)이 설치되어 있다.That is, the link member 20 is composed of a pair of L-shaped bars pivotally supported on the vehicle body and pivotally installed, and the cam 18 moves linearly at one end of each of the L-shaped bars. The roller 22 is provided in close contact with the profile of the cam 18 to make a rolling contact. On one side of the link member 20, the pair of rollers 22 is provided with respect to the profile of the cam 18. A spring 24 is provided to pull one end portion of the link member 20 so as to always be in close contact.

그리고, 상기 링크부재(20) 및 제2랙(26) 사이에는 로드(28)의 양단이 각각 연결되어, 상기 링크부재(20)의 선회운동을 직선운동으로 변환하여 상기 제2랙(26)을 직선운동시키도록 되어 있다.Then, both ends of the rod 28 are connected between the link member 20 and the second rack 26, respectively, converting the pivoting motion of the link member 20 into a linear motion to the second rack 26. It is to make a linear movement.

또한, 상기 제2랙(26)은 타이로드(28)에 결합되어 상기 피니언(14)으로 전달된 회전력을 상기 타이로드(28)로 전달시켜 휠(30)을 작동시키도록 차체 서브프레임(19)에 직선운동 가능하도록 고정되어 있다.In addition, the second rack 26 is coupled to the tie rod 28 to transfer the rotational force transmitted to the pinion 14 to the tie rod 28 to operate the body subframe 19 to operate the wheel 30. It is fixed to enable linear motion.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 조향장치의 랙변위 가변장치의 작용 및 효과를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the rack displacement variable device of the steering apparatus according to the present invention configured as described above in detail as follows.

도 2에 도시된 바와 같이, 운전자가 조향핸들(10)을 회전시킴에 따라 조향축(12)의 선단에 구비된 피니언(14)에 맞물려 있는 제1랙(16)이 Xa의 변위로 움직이면, 제2랙(26)은 Xc의 변위로 움직이게 된다. As shown in FIG. 2, when the driver rotates the steering wheel 10, when the first rack 16 engaged with the pinion 14 provided at the tip of the steering shaft 12 moves at a displacement of Xa, The second rack 26 is moved at the displacement of Xc.

이때, Xa와 Xc의 변위 관계는 도 3에 도시된 바와 같이, Xa의 작은 변위에 대해서는 Xc가 선형의 관계를 보이다가, Xa가 +방향 또는 -방향으로 크게 움직이게 되면 Xc의 변위는 크게 증폭되는 구조가 되는데, 이는 제1랙(16)과 연결되어 있는 캠(18)의 프로파일에 따라 결정된다.In this case, as shown in FIG. 3, the displacement relationship between Xa and Xc shows a linear relationship with respect to a small displacement of Xa. However, when Xa moves largely in the + or-direction, the displacement of Xc is greatly amplified. It is a structure, which is determined according to the profile of the cam 18 connected with the first rack 16.

즉, 상기 캠(18)의 프로파일에 대해 밀착되는 두 개의 롤러(22) 사이의 상대 거리에 따라서 Xc가 결정되는데, Xa가 크거나 혹은 작으면 두 롤러(22) 사이의 상대 거리가 급격히 변하므로 Xc의 변위 또한 급격히 변화하게 되는 것이다.That is, Xc is determined according to the relative distance between the two rollers 22 in close contact with the profile of the cam 18. If Xa is large or small, the relative distance between the two rollers 22 changes rapidly. The displacement of Xc also changes rapidly.

이때, 상기 Xc는 휠(30)의 조향각과 선형관계를 유지하므로, 결론적으로 제1랙(18)의 변위 Xa와 휠(30)의 조향각 또한 도 3에 도시된 바와 같은 관계를 유지하게 되는 것이다.At this time, since Xc maintains a linear relationship with the steering angle of the wheel 30, in conclusion, the displacement Xa of the first rack 18 and the steering angle of the wheel 30 also maintain the relationship as shown in FIG. .

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 조향기어의 작은 랙변위에 대한 휠의 조향각을 작게 만들어주고, 조향기어의 큰 랙변위에 대한 휠의 조향각을 크게 만들어 줌으로써, 직진시에 조향휠이 민감하게 작동할 뿐만 아니라 주차도 용이하게 하는 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, by making the steering angle of the wheel small for the small rack displacement of the steering gear and making the steering angle of the wheel large for the large rack displacement of the steering gear, the steering wheel is sensitive when going straight. Not only does it work, it also makes parking easier.

Claims (3)

조향축 선단에 구비된 피니언과 맞물리는 랙에 의해 상기 피니언을 통해 전달되는 회전력이 타이로드로 전달되어 휠을 회동시키는 조향장치에 있어서,In the steering device for rotating the wheel by the rotational force transmitted through the pinion by the rack engaged with the pinion provided at the front end of the steering shaft, 상기 랙은 상기 피니언과 맞물리는 제1랙과, 상기 타이로드에 결합되는 제2랙으로 이루어지고; The rack comprises a first rack engaging the pinion and a second rack coupled to the tie rod; 상기 제1랙의 선단에는 소정의 프로파일을 가지는 캠이 결합되며; A cam having a predetermined profile is coupled to the front end of the first rack; 상기 캠과 상기 제2랙 사이에는 상기 캠의 프로파일을 따라 종속적인 선회운동을 하는 링크부재가 설치되고; A link member is provided between the cam and the second rack to perform a dependent pivoting motion along the profile of the cam; 상기 링크부재는 중앙 부위가 차체에 피벗지지되어 회동가능하게 설치된 한 쌍의 L자형 바아로 이루어지고, 상기 L자형 바아의 각각의 일측 선단에는 상기 캠의 프로파일에 대해 구름 접촉을 하는 롤러가 구비되며, 상기 캠의 프로파일과 구름 접촉을 하는 한 쌍의 L자형 바아의 일측 선단 사이에는 이들을 탄력적으로 당겨 상기 롤러가 상기 캠의 프로파일에 밀착되게 하는 스프링이 설치되고, 상기 L자형 바아의 타측 선단에는 각각 상기 제2랙의 일측 선단과 연결되는 로드가 설치된 것을 특징으로 하는 조향장치의 랙변위 가변장치.The link member is composed of a pair of L-shaped bar pivotally supported by the central portion of the vehicle body is installed rotatably, each of the one end of the L-shaped bar is provided with a roller for rolling contact with the profile of the cam And a spring is installed between one end of the pair of L-shaped bars that make rolling contact with the profile of the cam so that the rollers are brought into close contact with the profile of the cam, and the other ends of the L-shaped bars are respectively provided. Rack displacement variable device of the steering device, characterized in that the rod is connected to the front end of the second rack is installed. 삭제delete 삭제delete
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